大麥（學(xué)名：Hordeum vulgare L.），俗稱(chēng)三月黃，禾本科植物，是一種主要的糧食和飼料作物，也是釀造啤酒的主要原料。作為工農業(yè)生產(chǎn)的重要谷類(lèi)作物，其總產(chǎn)量排在玉米、水稻、小麥之后列第4位，種植面積約達53萬(wàn)平方公里，在我國也曾是栽培面積達一億畝以上的重要農作物之一。

大麥是第一個(gè)被馴化的谷類(lèi)作物，因其早熟和高度抗逆性（包括耐寒、耐旱、耐鹽堿等）而在世界范圍內廣泛種植。其二倍體特性使其成為麥類(lèi)作物基因組研究的重要材料。經(jīng)過(guò)基因測序，大麥基因組全長(cháng)5.1 Gb，約為水稻基因組的11倍，幾乎是人類(lèi)基因組的兩倍。2017年4月27日，Nature期刊以Article的文章形式題為“A chromosome conformation capture ordered sequence of the barley genome”（論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1038/nature22043）公布了國際大麥測序聯(lián)盟(IBSC)在大麥基因組精細圖譜研究上取得的重大研究成果，該文被列為自然雜志當期的封面文章，張國平教授團隊參與完成的大麥基因組研究成果，為該論文的共同通訊作者。

隨著(zhù)大麥基因組的不斷深入研究，科學(xué)家們針對大麥優(yōu)良基因的遺傳改良從未停止，因為表型以及表型組學(xué)技術(shù)的逐漸成熟，越來(lái)越多的課題研究組在現有的分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等技術(shù)基礎之上，采用了更為先進(jìn)的方法，更高效的對大麥的表型或者性狀進(jìn)行研究與分析。Christian Klukas課題組在德國著(zhù)名的研究機構—植物遺傳與作物植物研究所（IPK）的萊布尼茨研究所，利用高通量的表型平臺進(jìn)行了大麥的表型以及生理的研究。大麥在干旱條件下（見(jiàn)下圖），其株高會(huì )降低、分蘗數減少，而復水處理之后，其株高、分蘗數表型會(huì )得到明顯的回復，利用表型平臺的成像數據，在這篇研究文章中，大家可以明顯看到干旱和復水處理之后，不同時(shí)期的表型成像分析：在可見(jiàn)光成像下，進(jìn)行植株高度及其動(dòng)態(tài)變化、生物量及有效分蘗數的分析；在近紅外成像下，觀(guān)測植株含水分布情況；在熒光成像下，監測植株的生理變化。該工作發(fā)表在植物學(xué)領(lǐng)域的著(zhù)名期刊 The Plant Cell上。

文獻來(lái)源：Dijun Chen, Christian Klukasa et al., The Plant Cell(2014)

文獻來(lái)源：Dijun Chen, Christian Klukasa et al., The Plant Cell(2014)

利用高通量的表型平臺，大麥的許多參數都可以得到很好的測定與分析，小編為大家小結不同研究領(lǐng)域的主要參數類(lèi)型，如下：

大麥株型研究領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的參數：植物冠層寬度、垂直高度、緊密度、對稱(chēng)性、投影葉面積、空間體積、植物結構、葉角度、節間長(cháng)度。

大麥對生物脅迫反應的領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的參數：垂直高度、投影葉面積、空間體積、葉顏色、葉病斑、植物結構、葉角度、節間長(cháng)度。

大麥對非生物脅迫反應的領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的參數：整株相對含水量分布、植物結構、葉角度、節間長(cháng)度、葉長(cháng)、垂直高度、投影葉面積、空間體積、葉顏色、投影葉面積、空間體積。

大麥產(chǎn)量研究領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的參數：植物冠層寬度、垂直高度、空間體積（生物量）等。

除此之外，還有更多的種子選育技術(shù)，可以進(jìn)一步對大麥種子進(jìn)行成熟度檢測、性狀檢測。

背景資料：

?   LemnaTec表型平臺

上述文章中的課題組進(jìn)行圖像采集與分析，主要使用的是LemnaTec的表型成像平臺—Greenhouse Scanalyzer 3D。如下圖，LemanTec完全可根據實(shí)驗需求，進(jìn)行定制化的設計與生產(chǎn)。

?   德國IPK研究所

萊布尼茲植物遺傳與作物植物研究所（IPK）是非營(yíng)利性研究機構，也是威廉·萊布尼茲協(xié)會(huì )（WGL）的成員。該研究所是德國中部生物技術(shù)園區加泰派生的發(fā)起者和中心。

作為國際知名的植物研究中心，IPK重點(diǎn)關(guān)注基礎和應用領(lǐng)域的現代生物學(xué)問(wèn)題，重點(diǎn)研究栽培植物。 研究領(lǐng)域包括：

?   植物遺傳資源的管理，分析和演變

?   細胞和分子基因組分析

?   分子與發(fā)育生理學(xué)

?   應用生理學(xué)和細胞生物學(xué)

IPK的核心研究問(wèn)題是研究野生和栽培植物的遺傳多樣性，目的在農業(yè)部門(mén)更有效和更廣泛地利用這些方法和植物材料，而且進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的改進(jìn)的生物材料。IPK的表型圖像分析的課題組，做了不少關(guān)于玉米、擬南芥等植物的表型研究，下面是他們近兩年發(fā)表的文章。（來(lái)源：http://www.ipk-gatersleben.de/en/molecular-genetics/image-analysis/publications/）